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【恒之教育】2014届高考生物一轮复习内部讲义:1.3.2ATP的主要来源


第 2 讲 ATP 的主要来源——细胞呼吸

知识点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式

想一想:酸性条件下的重铬酸钾可以检测有无酒精存在,这一原理在日常生活中有何用 处? 知识点二 细胞呼吸的方式

比一比:储存水果和储存粮食有何区别? 细胞呼吸方式

1.有氧呼吸过程中,反应物中的葡萄糖、水、O2 分别在第一、第二、第三阶段被利用,产 物中的 CO2 和 H2O 分别在第二、第三阶段形成。 2.原核生物无线粒体,但有些生物仍能进行有氧呼吸,如硝化细菌等好氧细菌。 3.悠闲的慢跑运动,提高心肺活动量,吸入充足 O2 进行有氧呼吸!竞技性短跑、中长跑则 是在机体 O2 不充足条件下,主要依靠无氧呼吸产生 ATP 而支持快速运动! 自我校对: ①二氧化碳或其他产物 ②ATP ③有氧呼吸 ④兼性厌氧 ⑤绿 ⑥黄 ⑦酸性 ⑧灰 绿色 ⑨比较分析
10 ○实验对象

?C6H12O6+6H2O+6O2― →6CO2+12H2O+能量 ― ?少量 ?线粒体基质




?

细胞质基质


?葡萄糖― → 丙酮酸+[H]+ATP ― ?少量




?丙酮酸+ ?大量


H2O― →CO2+[H]+ATP ―
21 ○ 彻底氧化分解

?线粒体内膜

?[H]+O2― →H2O+ATP ―

22 ○ C6H12O6 ― → 2C2H5OH(酒精)+2CO2 +少量能量 ―

23 ○ C6H12O6 ― → ―

24 25 26 27 28 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 ○酒精和 CO2 或乳酸 ○细胞质基质 ○无氧 ○不彻底 ○ 29 能量 ○原料 想一想:可以用来检验汽车司机是否喝了酒。 比一比:二者都需在低温低氧(高氮、高 CO2)环境中储存,但粮食必须晒干,减少自由水含

量,而水果则需保鲜,减少水分散失。另外,水果储存必须零上低温。

?

,有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较

1.有氧呼吸和无氧呼吸过程图解

识图提示:应关注各阶段的场所、反应物、生成物及条件。 提醒 (1)有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段与 O2 结合生成水;无氧呼吸第一 阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为 C2H5OH 和 CO2 或乳酸。 (2)有氧呼吸中 H2O 既是反应物,又是生成物,且生成的 H2O 中的氧全部来自 O2。 (3)不同生物无氧呼吸的产物不同,是由于参与催化反应的酶不同。 (4)有氧呼吸中氧元素的来源和去路

1. 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 类型 有氧呼吸 无氧呼吸

反应条件

需要 O2、 酶和适宜的温度 不需要 O2,需要酶和适宜的温度

不 同 点 反应场所

第一阶段在细胞质基质 中,第 二、三阶段在线粒体内

全过程都在细胞质基质中

分解产物

CO2 和 H2O

CO2、酒精或乳酸

释放能量 不 同 点 特点

释放大量能量

释放少量能量

有机物彻底分解, 能量完 有机物没有彻底分 全释放 解,能量没完全释放

相互 其实质都是分解有机物, 释放能量, 生成 ATP 供生命活动需要; 第一阶段(从 联系 葡萄糖到丙酮酸)完全相同 提醒 (1)有 H2O 生成一定是有氧呼吸,有 CO2 生成一定不是乳酸发酵。(2)无氧呼吸只释 放少量能量,其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。(3)水稻等植物 长期水淹后烂根的原因:无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因:无 氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。(4)原核生物无线粒体,仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、 硝化细菌等。

★★ 本考点一直是高考命题的重点, 试题多以选择题的形式比较考查有氧呼吸和无氧呼吸 过程场所、反应物、生成物、所需的酶、产生能量的多少等;以植物种子、酵母菌或其他生 物的细胞呼吸为背景,以非选择题的形式考查细胞呼吸的类型。 【典例 1】?(2011· 江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的 变化曲线,请回答下列问题。

(1)曲线 AB 段酵母菌呼吸发生的场所是________; 曲线 BC 段酵母菌呼吸的方式为________。 (2)酵母菌种群数量从 C 点开始下降的主要原因除葡萄糖被大量消耗外,还有________、 ________。 (3) 在 T1 ~ T2 时 段 , 单 位 时 间 内 酵 母 菌 消 耗 葡 萄 糖 量 迅 速 增 加 的 主 要 原 因 有 ________________、________________。 (4)某同学在 T3 时取样,统计的酵母菌种群数量明显高于 D 点对应的数量,原因可能有 ________________、________________和用血球计数板计数时出现错误等。 解析 (1)图中曲线 AB 段无乙醇产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸,其场所是细胞质基质和 线粒体;BC 段有乙醇产生,说明酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。(2)从 C 点开始, 由于葡萄糖被大量消耗,乙醇含量升高,二氧化碳增加导致培养液的 pH 下降,致使酵母菌 种群数量开始下降。(3)在 T1~T2 时段,一方面酵母菌种群数量增加,另一方面酵母菌细胞

无氧呼吸强度迅速增加,致使单位时间内酵母菌消耗葡萄糖的量迅速增加。(4)图中酵母菌 种群数量是在不同时段、多次取样的平均值,若在 T3 时取样统计其种群数量高于 D 点对应 的数量,可能的原因是取样时培养液未充分摇匀,从底部取样了;或是没有染色,将已死亡 的酵母菌菌体也计算在内等。 答案 (1)细胞质基质和线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸 (2)乙醇含量过高 培养液的 pH 下 降 (3)酵母菌进行无氧呼吸,产生的能量少 酵母菌种群数量增多 (4)取样时培养液未摇 匀,从底部取样 未染色,统计的菌体数包含了死亡的菌体 【训练 1】 ?(改编题)图 1 表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程, A~E 表示物质, ①~④表示过程。 2 的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式 图 (假定:葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答下列问题。

(1)图 1 中,产生物质 B 的过程②和④的酶分别存在于细胞的________、________;物质 C、 D、E 的名称依次是________、________、________。 (2)图 1 中细胞呼吸的中间代谢过程①、③、④均有能量释放,其中释放能量最多的是 ________ ; 相 比 较 燃 烧 过 程 , 图 1 中 能 量 逐 级 释 放 的 意 义 是 ________________________________。 (3)图 2 实验装置乙中,KOH 溶液中放置筒状滤纸的目的是________________。实验装置甲 中,清水中放置筒状滤纸的目的是________________。 (4)若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细 胞呼吸方式是________;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌 发的过程中进行的细胞呼吸方式是________。 (5)为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置对照装置。对照装置应 如 何 设 置 ? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 图 1 是细胞呼吸的全过程,A、B、C、D、E 分别表示丙酮酸、二氧化碳、[H]、氧气、 酒精;图 2 是教材探究酵母菌呼吸方式的变式图,甲中测定的是装置中 CO2 和 O2 两种气体 体积的净变化,乙中测定的是消耗 O2 的体积。对照实验设计的目的是排除外界环境条件的 变化对实验结果的影响。 答案 (1)细胞质基质 线粒体 [H] O2 酒精 (2)过程③ 在相关酶的作用下尽可能的 将能量转移到 ATP 中 (3)增大吸收二氧化碳的面积 消除无关变量对实验结果的干扰 (4) 有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 (5)将甲、乙两装置中萌发的小麦种子换成等量的煮沸杀 死的小麦种子 ? ,影响呼吸速率的因素及实践应用 (2011安徽卷,2009广东、安徽、江苏??)

高考地位:5年10考

1.内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量) (1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。

(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较 高,成熟期细胞呼吸速率较低。 (3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。 2.外部因素 因素 影响机理 影响呼吸酶的活性:最适温度时,细胞呼吸最强; 超过最适温度呼吸酶活性降低,甚至变性失活,呼 吸受抑制;低于最适温度酶活性下降,呼吸受抑制 氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和 性质(在 O2 浓度为零时只进行无氧呼吸; 浓度为大于 零小于 10%时,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸; 浓度为 10%以上时,只进行有氧呼吸。) 增加 CO2 的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这 可以从化学平衡的角度得到解释 曲线模型 实践应用 ①低温下贮存蔬菜、水 果; ②在大棚蔬菜的栽培 过程中夜间适当降温, 以 降低细胞呼吸, 减少有机 物的消耗,提高产量 适当降低氧气浓度能够 抑制细胞呼吸, 减少有机 物消耗,以延长蔬菜、水 果的保鲜时间 在蔬菜和水果的保鲜中, 增加 CO2 的浓度, 可提高 保鲜效果 将种子风干, 以减弱细胞 呼吸, 从而减少有机物的 消耗, 延长作物种子储藏 时间

温度

氧气

CO2 浓度

H2O

在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加 强,随含水量的减少而减弱

提醒 (1)O2 浓度为零时,细胞呼吸强度并不为零,因为细胞可进行无氧呼吸。 (2)随着 O2 浓度的增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱,细胞呼吸 的总强度较低;但后来随着氧气浓度的升高,有氧呼吸逐渐增强,细胞呼吸总强度又增大。 (3)从化学平衡的角度分析,高浓度的 CO2 在一定程度时可以抑制细胞呼吸。

★★ 本考点常结合细胞呼吸在生产、生活中的应用展开。试题多以选择题的形式出现,考 查内部因素和外部因素对细胞呼吸的影响,有时也以图表、曲线的形式出现,考查考生的综 合运用能力。高考试题常结合植物的光合作用,联系农作物增产的措施来命题,考查考生处 理实际问题的能力。 【典例 2】?(2012· 吉林市期末)下图表示某植物种子在氧浓度为 a、b、c、d 时,CO2 释放量 和 O2 吸收量的变化,则相关的分析错误的是( )。

A.氧浓度为 a 时,只进行无氧呼吸 B.氧浓度为 b 时,无氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多 C.氧浓度为 c 时,较适于贮藏该植物器官

D.氧浓度为 d 时,细胞产生的 ATP 全部来自线粒体 解析 分析图形,a 时氧浓度为 0,只进行无氧呼吸;b 时,有氧呼吸产生 CO2 为 3,消耗 葡萄糖的量为 0.5,无氧呼吸产生 CO2 量为 8-3=5,无氧呼吸消耗葡萄糖的量为 2.5;氧浓 度为 c 时,呼吸产生 CO2 量最少,则消耗有机物最少,较适于贮藏;氧浓度为 d 时,细胞 进行有氧呼吸,产生 ATP 的场所为细胞质基质和线粒体。 答案 D ——根据 CO2 释放量与 O2 消耗量判断细胞呼吸类型(以细胞呼吸底物为葡萄糖 为例) (1)无 CO2 释放 细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,本类呼吸在密闭空间内不引起气压的变化。 (2)CO2 释放量=O2 消耗量 细胞只进行有氧呼吸或同时进行产生乳酸的无氧呼吸和有氧呼吸,由 C6H12O6 +6O2 + 6H2O― →12H2O+6CO2+能量及 C6H12O6― →2C3H6O3+能量,可以看出,反应过程中 O2 ― ― 消耗量与 CO2 释放量相等,此时如在密闭的空间内,细胞呼吸也不引起气压变化。 (3)CO2 释放量>O2 消耗量 细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸及有氧呼吸两种呼吸方式。 C6H12O6+6O2+6H2O― →12H2O+6CO2+能量及 C6H12O6― →2CO2+2C2H5OH+能量, ― ― CO2释放量 4 CO2释放量 4 当有氧呼吸和无氧呼吸强度相等时, = ;若 > ,无氧呼吸强度比有氧 O2消耗量 3 O2消耗量 3 呼吸强,反之,有氧呼吸强度强。 特别提示 (1)乳酸菌、动物细胞、马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等,无氧呼吸产物为乳 酸,均不产生 CO2。 (2)所有生物细胞,呼吸过程中若有 H2O 生成,一定来自有氧呼吸过程。因为无氧呼吸两种 方式均不产生 H2O。 【训练 2】?(2011· 安徽卷)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生 量的变化如图所示,t1、t2 表示 10~30 ℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是( )。
酶 酶 酶 酶

A.与 t1 相比,t2 时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低,不利于叶片贮藏 B 与 t2 相比,t1 时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高,有利于叶片贮藏 C.t1、t2 条件下呼吸速率的变化趋势相似,t1>t2,t1 时不利于叶片贮藏 D.t1、t2 条件下乙烯产生量的变化趋势相似,t1<t2,t1 时不利于叶片贮藏 解析 依图示可知,与 t2 相比,t1 温度条件下,叶片的呼吸速率和乙烯产生量的高峰出现时 间提前且峰值高,不利于叶片贮藏。 答案 C 【训练 3】 ?如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下 O2 吸收量和 CO2 生成量的变 化,请据图回答问题。

(1) 图 中 曲 线 QR 区 段 CO2 生 成 量 急 剧 减 少 的 主 要 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)________点的生物学含义是无氧呼吸消失点,由纵轴、CO2 生成量和 O2 吸收量共同围成 的 面 积 所 代 表 的 生 物 学 含 义 是 ________________________________________________________________________。 (3)在原图中绘出无氧呼吸产生的 CO2 随氧气浓度变化而变化的曲线。 (4)若图中的 AB 段与 BC 段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的 CO2 与无氧呼吸释放的 CO2 相比________(填“一样多”或“更多”或“更少”),有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧 呼吸的________。 (5) 在 长 途 运 输 新 鲜 蔬 菜 时 , 常 常 向 塑 料 袋 中 充 入 氮 气 , 目 的 是 ________________________________________________________________________。 你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度,更有利于蔬菜的运输,试说明理由: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 本题以细胞呼吸的两种类型为核心命题点,考查了有氧呼吸、无氧呼吸随 O2 浓度变 化的特点, 综合考查了学生解读曲线、 根据已知曲线画未知曲线的能力以及解决相关实际问 题的能力。解题时应注意:Q 点只进行无氧呼吸,P 点只进行有氧呼吸,B 点有氧呼吸、无 氧呼吸释放的 CO2 量相等,R 点释放的 CO2 量最少,此时更有利于蔬菜运输。 答案 (1)氧气浓度增加, 无氧呼吸受抑制 (2)P 氧浓度逐渐增大的过程中,无氧呼吸生成 的 CO2 总量

(3)如图(点线)所示(所绘曲线应能表现下降趋势,并经过 Q、B 以及 P 点在 x 轴上的投影点)。 (4)一样多 1 3

(5)降低氧浓度,减少有机物的消耗 R 此时有氧呼吸强度较低,同时又抑制了无氧呼吸, 蔬菜中的有机物消耗最少

探究酵母菌细胞的呼吸方式 高考地位:5年6考 (2011山东卷,2009广东、江苏、天津、福建??)

1.实验原理 (1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生 大量的 CO2,在进行无氧呼吸时能产生酒精和 CO2。

(2)CO2 可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水 浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中 CO2 的产 生情况。 (3)橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下可与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。 2.实验流程

3.注意事项 (1)通入 A 瓶的空气中不能含有 CO2,以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵 母菌有氧呼吸产生的 CO2 所致。 (2)B 瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将 B 瓶中的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的 锥形瓶,确保通入澄清石灰水中的 CO2 是由无氧呼吸产生的。

★ 本实验是教材的重点, 这也就决定了对酵母菌呼吸作用方式的考查势必成为命题的核心 点。高考大多以装置图的形式出现,考查酵母菌呼吸作用类型,同时考查考生分析图形、图 表的能力及综合运用知识的能力。 【典例】 ?(2011· 山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。 下列 分析错误的是( )。

A.滴管中冒出气泡是反应产生 CO2 的结果 B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降 D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至 ATP,其余的存留在酒精中 解析 酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳, 此过程受温度影响, 试管中加水是为了创造无 氧环境,A、B、C 正确。被分解的葡萄糖中的能量一部分转移到 ATP 中,一部分以热能的 形式散失,还有一些存留在酒精中,D 错。 答案 D 【训练】?某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时,设计了如下实验: 实验一:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶 A、B 中分别放入适量的马铃薯块 茎碎屑,如图甲所示。每隔一段时间,从分液漏斗向锥形瓶 A 中注入适量的过氧化氢溶液, 观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化(溴麝香草酚蓝水溶液用于二氧化碳的检测,二 氧化碳能使该溶液由蓝变绿再变黄)。 实验二:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶 C 中加入适量的马铃薯块茎碎屑, 并向 C 瓶中充入 N2 替代锥形瓶中的空气,如图乙所示,一段时间后,观察装置中溴麝香草 酚蓝水溶液的颜色变化。

请回答下列问题。 (1)实验一的原理是________________;当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时, 是 否 可 以 说 明 马 铃 薯 的 呼 吸 作 用 在 逐 渐 增 强 ? ________________ , 为 什 么 ? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知植物细胞无氧呼吸有两种类型,一种是能够产生酒精的无氧呼吸,另一种是能够产 生乳酸的无氧呼吸。并且马铃薯块茎在只有 N2 的条件下可以进行无氧呼吸。则实验二的目 的是________________________________________________________________________; 若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液________________, 则说明马铃薯块茎细胞进行的是产生乳 酸的无氧呼吸,其反应式为 ________________________________________________________________________。 (3)实验一和实验二在设计上均有不够严谨之处,可能会干扰对马铃薯块茎细胞呼吸类型的 判 断 , 请 给 予 修 正 。 _________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 修正的理由是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 (1)马铃薯块茎中含有过氧化氢酶,催化过氧化氢分解产生 O2,以此促进马铃薯块茎 进行有氧呼吸。CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化。 (2)马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不产生 CO2,故不能使溴麝香草酚蓝水溶液变色。 (3)微生物的呼吸作用会干扰实验结果。 答案 (1)马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解产生氧气;在有氧条件 下, 马铃薯块茎细胞可以进行有氧呼吸, 产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿 再变黄 不能 溶液的颜色由绿变黄可能是实验时间较长,马铃薯产生的 CO2 总量较多引 起的(或其他合理答案也可) (2)探究马铃薯无氧呼吸的类型 不变色 C6H12O6 ― → ―


2C3H6O3+少量能量 (3)实验前应对马铃薯块茎进行消毒; 瓶和 C 瓶组装之前均应做灭菌 B 处 理 (合 理 即 可 ) 不 同 的 微 生 物 具 有 不 同 的 呼 吸 类 型 , 它 们 的 存 在 会 干 扰 实 验 结 果

?

,细胞呼吸的原理(过程)及应用

1.(2011· 海南单科,3)关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )。 A.种子风干脱水后呼吸强度增强 B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸 C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱 解析 种子风干脱水后呼吸强度减弱;土壤淹水,导致根系因缺氧而发生无氧呼吸;破伤风 杆菌属于厌氧型细菌,无氧条件下才能大量繁殖;种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。 答案 B 2.(2010· 天津卷)在叶肉细胞中,CO2 的固定和产生场所分别是( )。 ①叶绿体基质 ②类囊体薄膜 ③线粒体基质 ④线粒体内膜 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 解析 绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳,必须首先与植物体内的 C5(一种五碳化合 物)结合,形成 C3(一种三碳化合物),这个过程称为 CO2 的固定,CO2 的固定属于光合作用 暗反应,暗反应阶段发生在叶绿体基质中。有氧呼吸过程分三个阶段,第二阶段:丙酮酸进 入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和 6 个水分子中的氢全部脱下,共脱下 20 个[H],丙酮酸 被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成 ATP,产生少量的 ATP,所以在叶肉细胞中,CO2 的产生场所是线粒体基质。 答案 A 3.(2010· 全国新课标)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是( )。 A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水 C.无氧呼吸不需要 O2 的参与,该过程最终有[H]的积累 D.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 解析 无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者酒精和二氧化碳。有氧呼吸前两阶段产生的[H] 在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要 O2 参与,但是并没有[H]的积累,[H]只 在细胞质基质中参与反应,产生了无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖类,脂肪所储存的

能量更多,因此脂肪是主要的储能物质。 答案 D 4.(2009· 广东生物,4)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的 CO2 浓度较高, 有利于( )。 A.降低呼吸强度 B.降低水分吸收 C.促进果实成熟 D.促进光合作用 解析 较高浓度的 CO2 能够抑制细胞的呼吸作用。 答案 A ? ,细胞呼吸方式及影响细胞呼吸因素的实验探究

5.(2009· 江苏生物,11)某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响,进行了甲、 乙两组实验,实验装置如右图所示,除图中实验处理不同外,其余条件相同。一段时间内产 生 CO2 总量的变化趋势是( )。

解析 主要考查酵母菌的呼吸作用方式, 在有氧气的情况下进行有氧呼吸, 无氧条件下进行 无氧呼吸。实验刚开始注射器中乙组有氧气,所以能进行有氧呼吸,产生的二氧化碳多,甲 组只进行无氧呼吸产生的二氧化碳少。 答案 A 易错点评 对题设实验装置所含信息理解不到位或对实验原理不明确是此题做错的主要原 因。关键信息:甲装置脱气进行无氧呼吸,乙装置不脱气,进行有氧呼吸。 6. (2009· 天津理综, 6)按下表设计进行实验, 分组后, 在相同的适宜条件下培养 8~10 小时, 并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是( )。 材料 取 样 处 理 分 组 培养液 供氧情况

适宜 浓度

50 mL

破碎细胞 (细胞不完整)



25 mL

75 mL

无氧

酵母 菌液



25 mL

75 mL

通氧

丙 50 mL 未处理 丁

25 mL

75 mL

无氧

25 mL

75 mL

通氧

A.甲组不产生 CO2 而乙组产生 B.甲组的酒精产量与丙组相同 C.丁组能量转换率与丙组相同 D.丁组的氧气消耗量大于乙组 解析 酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成 CO2 和水,无氧的条件下将葡萄糖分解成 CO2 和酒精。依题意,甲组、丙组进行无氧呼吸,乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两 组都产生 CO2; 由于甲组细胞不完整, 甲组的酒精产量较丙组少; 丁组能量转换率较丙组高; 丁组的氧气消耗量大于乙组。 答案 D 7.(全国Ⅱ改编)某同学做了如下实验:取 A、B 两支试管,在 A 管中加入煮熟的蚕豆子叶, B 管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注:甲烯蓝氧化态为蓝色,接 受氢后为无色),一段时间后倒出溶液,两管中的子叶都呈蓝色。然后,两管分别加水淹没 子叶、抽气,在水面上覆盖适量石蜡油,37 ℃保温一段时间后,发现 A 管中的子叶不变色, B 管中的子叶蓝色变浅。取出子叶放在滤纸上,一段时间后,发现 A 管中取出的子叶不变 色,B 管中取出的子叶蓝色变深。根据上述实验现象,回答下列问题。 (1)37℃保温一段时间后,B 管子叶蓝色变浅的原因是________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)滤纸上 B 管子叶蓝色变深的原因是_____________________________________________ ________________。 (3)A 管子叶 37 ℃保温后不变色的原因是_______________________________________ ________________。 (4)该实验设置 A 管的目的是________________________________________________。 解析 煮熟的蚕豆细胞内所有的酶失去了活性; 氧化态的甲烯蓝为蓝色, 还原态的甲烯蓝为 无色;A、B 两支试管分别加水淹没子叶、抽气,在水面上覆盖适量石蜡油,以排出气体(包 括氧气);无氧呼吸产生的活泼的还原剂[H]能还原氧化态的甲烯蓝。 答案 (1)子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原 (2)通过呼吸作用还原的甲烯蓝被空气中的氧气氧化 (3)子叶细胞的酶失活,无呼吸作用 (4)作为对照实验 8.(2009· 福建理综,26,Ⅰ)右图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置。某研究小组以 该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具:保温桶(500 mL)、温度计、活 性干酵母、质量浓度 0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。

实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。 (1)取 A、B 两装置设计实验如下,请补充下表中内容: 装置 A B 方法步骤一 加入 240 mL 的葡萄糖溶液 加入 240 mL 煮沸后冷却的葡 萄糖溶液 方法步骤二 加入 10 g 活性干酵母 ②________________ 方法步骤三 ①________________ 加入石蜡油,铺满液面

(2)B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是________________,这是控制实验的________变量。 (3)要测定 B 装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置 C。请写出装置 C 的 实验步骤: 装置 C 方法步骤一 ③____________ 方法步骤二 ④____________ 方法步骤三 加入石蜡油,铺 满液面

(4)实验预期:在适宜条件下实验,30 min 后记录实验结果,若装置 A、B、C 温度大小关系 是:________(用“<、=、>”表示),则假设成立。 解析 考查探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件下呼吸作用放出热量的情况。 分析表中相关 内容,考虑到实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则,因此①处应填“不 加入石蜡油”,②处应填“加入 10 g 活性干酵母”。B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 去除氧气,这样来控制实验的自变量。要测定 B 装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需 要增加一个装置 C,因此应设计成空白对照,即③加入 240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液, ④不加入活性干酵母。因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出热量多,因此,装置 A、 B、C 温度大小关系是 A>B>C。 答案 (1)①不加入石蜡油 ②加入 10 g 活性干酵母 (2)去除氧气 自 (3)③加入 240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 (4)A>B>C 考向借鉴——他山之石 9.(2011· 上海单科,4)下列细胞中,其呼吸过程会产生乙醇的是( )。 A.缺氧条件下的马铃薯块茎细胞 B.剧烈运动时的人骨骼肌细胞 C.酸奶生产中的乳酸菌 D.受涝的植物根细胞 解析 动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等进行无氧呼吸可产生乳酸。植物的常态根 细胞在受涝(缺氧)条件下呼吸作用产生乙醇。 答案 D 10.(2011· 上海春季,23)引起青少年肥胖的主要因素之一是食用过多的高热量食物。下图表 示控制热量摄入后,细胞内产生能量方式的变化。据图判断,当一个体型肥胖的人从食谱中 减少糖类摄入后,其体细胞内会发生的改变是( )。

A.糖酵解释能减少 B.氧气消耗量减少 C.葡萄糖分解产生的丙酮酸增多 D.CO2 生成量减少 解析 据图可知,肥胖人减少糖类摄入后,机体细胞内的变化包括两个方面:一方面,由于 糖酵解减弱而导致丙酮酸生成量减少,此阶段释放能量减少;另一方面,机体为保持正常生 命活动对能量的需求,需要补充糖酵解减少的那部分能量,分解其他能源物质,从而促使线 粒体内氧化分解增强,使氧气消耗量增大,二氧化碳生成量增多。故 A 项正确。 答案 A


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